Intelligenz in Produkte bringen , für adaptive, zuverlässige und nachhaltige Leistung
Die Vision von Area Cognitive Products ist es, kognitive Funktionen in industrielle Anwendungen und Produkte zu integrieren, um deren Leistungsfähigkeit zu steigern, ihre Nützlichkeit und Funktionalität zu erweitern, sie robuster und zuverlässiger zu machen sowie energieeffizienter, anpassungsfähiger und nachhaltiger zu gestalten. Die erweiterte Vision geht darüber hinaus: Kognitive Produkte sollen nicht nur die kognitiven Fähigkeiten des Menschen nachbilden und ihn in seinem Arbeits- und Lebensalltag unterstützen, sondern sich zu eigenständigen kognitiven Einheiten entwickeln, die aktiv mit dem Menschen kooperieren.
Forschungsansatz
Unsere Forschung ist direkt durch reale industrielle Probleme und Herausforderungen motiviert. In enger technischer Abstimmung mit unseren Industriepartnern und wissenschaftlichen Experten gewinnen wir wertvolle Erkenntnisse, die für unsere empirischen Experimente auf Testbeds entscheidend sind. Diese Experimente dienen der Messung zentraler Leistungskennzahlen und liefern verlässliche Ergebnisse. Zusätzlich demonstrieren wir die Effizienz unserer Entwicklungen durch Simulationen und Prototypen. Benchmarks und vergleichende Analysen helfen uns dabei, unsere Ansätze zu optimieren. Trade-off-Analysen stellen sicher, dass unsere Lösungen unter verschiedensten Betriebsbedingungen robust, skalierbar, energieeffizient und zuverlässig sind – und so Leistung und Nachhaltigkeit verbessern.
Technologien und Innovationen
- Menschenzentrierte kognitive Funktionen: Kognitive Fähigkeiten, die die Sicherheit des Menschen, die Qualität der Arbeit und ethische Aspekte in den Vordergrund stellen.
- Adaptiver energieeffizienter Betrieb: Energiesparende und adaptive Systeme, die den Energieverbrauch intelligent skalieren.
- Flexible und adaptive Zusammensetzung: Produkte, die modular aufgebaut und rekonfigurierbar sind.
- Erweiterte eingebettete Geräte: Fortschrittliche Algorithmen für Diagnose, Wartung, Lokalisierung und Kommunikation.
- Robuste und ressourceneffiziente KI für Edge-Geräte: Maschinenlernmodelle, die für hardwareseitig eingeschränkte Umgebungen optimiert sind.
- Formale Verifikation für Software-Korrektheit: Bereitstellung nachweislich korrekter Software für kognitive Embedded Software – für maximale Zuverlässigkeit, Sicherheit und Nachhaltigkeit.
Anwendungsfelder und Branchen
Unser Fokus liegt auf der Transformation verschiedener Industriezweige durch kognitive Lösungen:
- Automatisierungsindustrie: Entwicklung fortschrittlicher Sicherheitskonzepte und flexibler Fertigungslösungen für hochautomatisierte Produktionssysteme.
- Smart Manufacturing / Industrielles IoT: Integration kognitiver Funktionen in Fertigungsprozesse und Produkte unter Nutzung von IoT- und Industrie-4.0-Prinzipien.
- Automotive Embedded Industry: Verbesserung der Fahrzeugsicherheit, Funktionalität und In-Vehicle-Kommunikation, einschließlich drahtloser Kommunikation und Zuverlässigkeig.
Forschungsbereiche
Kognitive zuverlässige Intelligenz:
Diese Forschung untersucht innovative Methoden zur Erzeugung und Erfassung von Daten aus industriellen Prozessen – sowohl aus neu entwickelten als auch nachgerüsteten Systemen. Durch den Einsatz von KI- und ML-Technologien auf diesen Daten ermöglichen wir fundierte Schlussfolgerungen und Entscheidungen, die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Nachhaltigkeit in industriellen Ökosystemen verbessern. Um die Vertrauenswürdigkeit dieser Technologien zu gewährleisten, adressieren wir Herausforderungen wie Verzerrungen und Robustheit gegenüber Angriffen. Darüber hinaus ermöglichen wir durch Transfer Learning, Few-Shot- und kontinuierliches Lernen adaptive Intelligenz direkt auf dem Gerät – Systeme können aus begrenzten Daten lernen, sich an veränderte Bedingungen anpassen und effizient mit reduziertem Rechen- und Energiebedarf arbeiten.
Dieser Bereich konzentriert sich auf die Entwicklung robuster, effizienter und anpassungsfähiger eingebetteter Systeme speziell für kognitive und nachhaltige Edge-Anwendungen. Wir bringen Intelligenz direkt auf Edge-Geräte durch den Einsatz von KI-Modellen. Dabei bewältigen wir die Herausforderungen begrenzter Hardware, indem wir Techniken erforschen, die komplexe Funktionen auf kleinsten Geräten ausführbar machen – mit einem ausgewogenen Verhältnis zwischen Systemgröße, Genauigkeit und Gesamtrobustheit.
Dieses Thema unterstützt den gesamten Entwicklungszyklus eingebetteter Produkte durch Werkzeuge und Frameworks, die die Entwicklung und den Einsatz vereinfachen und nachgelagerte Probleme für Ingenieure reduzieren. Unser Fokus liegt auf der Bereitstellung von Korrektheitsgarantien für Updates kognitiver eingebetteter Software und deren automatisierter Portierung auf neue Hardwarearchitekturen. Unsere Methodik nutzt formale Methoden zur Generierung nachweislich korrekter Software, verbessert die Wartbarkeit und Wiederverwendbarkeit und steigert die Zuverlässigkeit und Nachhaltigkeit zukünftiger Systeme.
Dieses Thema widmet sich der Verbesserung der Wahrnehmung und Zuverlässigkeit eingebetteter Geräte in Bereichen wie autonome Systeme, Automobiltechnik sowie dynamische kabelgebundene und drahtlose Kommunikation. Unsere Forschung umfasst Lokalisierungs- und Kommunikationsalgorithmen, die Lösung von Koexistenzproblemen im Funkbereich sowie die Entwicklung von Methoden, die Sicherheits- und Zuverlässigkeitsgarantien unter verschiedenen Bedingungen gewährleisten. Wir konzentrieren uns auf energiearme und hochadaptive drahtlose Technologien wie Ultra-Wideband (UWB) und Bluetooth Low Energy (BLE), die durch Energiesparmodi und Energy Harvesting einen energieeffizienten Betrieb ermöglichen.
Projekte
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